JP3958619B2

JP3958619B2 - Electromagnetic drum brake

Info

Publication number: JP3958619B2
Application number: JP2002104101A
Authority: JP
Inventors: 桂三高橋; 教彦廣田; 貴義川俣
Original assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Current assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: JP2003301876A; AU2003236299A1; CN1646824B; KR100592055B1; KR20040094911A; WO2003085281A1; CN1646824A

Abstract

An electromagnetic drum brake, comprising a field core (3) having support parts (3c) formed therein, brake shoes (6) having leg parts (7b) formed therein, armatures (10) stored between the brake shoes (6) and the field core (3) and connected to the brake shoes (6), and a plurality of braking springs (5) installed between the support part (3c) of the field core (3) and the end faces of the leg parts (7b) of the brake shoes (6), wherein the armatures (10) are connected to the brake shoes (6) with adjusting bolts (12) having right-hand threads (12a) formed on one sides thereof and left-hand threads (12b) formed on the other sides.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エレベータ用巻上機や産業用ロボット等のモータ用ブレーキとして使用して最適な無励磁作動形の電磁ドラムブレーキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電磁ドラムブレーキは、エレベータ用巻上機の駆動モータの回転体を制動する制動用ブレーキまたは回転体を停止した状態に保持する保持用ブレーキとして使用することが提案されている（特開２００１−７２３５８号公報、特開２０００−２３２７５４号公報、特開２００１−３４３０３３号公報参照）。
【０００３】
特開２００１−７２３５８号公報において第２実施形態として提案されたエレベータ用巻上げ装置は、固定部材の右側面に、外周面にシープ溝が形成された内歯車が設けられた偏心揺動型減速機が配設され、固定部材の左側面に、固定部材側に設けられたモータコイルと減速機の入力軸側に設けられた永久磁石を備えた駆動モータが配設されている。また、駆動モータの永久磁石は、減速機の入力軸に装着されたモータ回転体（ブレーキドラム）の円筒部の外周面に設けられ、モータ回転体の内側には、モータ回転体の円筒部の内周面（ブレーキドラムの制動面）を制動するブレーキシューが設けられた内拡式の無励磁作動形電磁ドラムブレーキが配設されている。
【０００４】
電磁ドラムブレーキは、固定部材に固定された有底円筒状のケースの円板部とモータ回転体の円板部との間に配設され、ケースの円板部に支持されたフィールドコアと、このフィールドコアの外周面とモータ回転体の円筒部の内周面との間に介装され、複数本の連結ロッドによりフィールドコアに半径方向にのみ移動自在に支持されているとともに、周方向に１８０度離れて配設された２つの円弧状のアーマチュアが設けられている。また、電磁ドラムブレーキには、フィールドコアの有底穴に挿入されアーマチュアの円弧状の外周面をモータ回転体の円筒部の内周面に押圧する複数の制動ばねと、この制動ばねの押圧力に抗してアーマチュアの磁気吸着面をフィールドコアの外周面（磁極面）に磁気吸着する励磁コイルが設けられている。
【０００５】
このような構成のエレベータ用巻上げ装置は、駆動モータが停止したときに電磁ドラムブレーキの励磁コイルへの通電が断たれ、アーマチュアの外周面がモータ回転体の円筒部の内周面に押圧されるので、モータ回転体を停止した状態を保持する。また、エレベータ用巻上げ装置は、電磁ドラムブレーキの励磁コイルに通電することにより、制動ばねの押圧力に抗してアーマチュアがフィールドコアに磁気吸着され、アーマチュアがモータ回転体の円筒部の内周面から離間するので、モータ回転体の制動は解放され駆動モータを駆動することができる。
【０００６】
なお、エレベータ用巻上げ装置の電磁ドラムブレーキには、フィールドコアの内周面に設けられ解放ロッドによりアーマチュアと連結された円弧状の解放プレートと、フィールドコアに回動自在に支持され一端が解放プレートに接離可能な解放レバー等が設けられた手動解放装置が付設され、励磁コイルに通電しなくても外部操作でアーマチュアをモータ回転体の内周面から離間することができる。
【０００７】
一方、この種の電磁ドラムブレーキとしては、出願人が産業用ロボットのモータ用ブレーキとして開発した電磁ドラムブレーキがある（実開昭６４−１７０３５号公報、実開平１−８２３３７号公報、実開平１−８２３３８号公報参照）。実開昭６４−１７０３５号公報の電磁ドラムブレーキは、平坦な磁極面が形成された平面視略矩形状のフィールドコアと、このフィールドコアの磁極面に磁気吸着される平坦な磁気吸着面が形成された平面視略矩形状のアーマチュアと、このアーマチュアに固着されブレーキドラムの制動面と摩擦係合するブレーキライニングが設けられ、フィールドコアとアーマチュアが板ばねにより連結されている。
【０００８】
このような構成からなる電磁ドラムブレーキは、ブレーキドラムの制動面の周方向に間隔をおいて配設される。また、各電磁ドラムブレーキは、フィールドコアの励磁コイルへの通電が断たれている無励磁状態において、制動ばねの押圧力によりブレーキライニングをブレーキドラムに押圧して、ブレーキドラムを制動することができるとともに、フィールドコアの励磁コイルに通電した励磁状態においては、アーマチュアが制動ばねの押圧力に抗してフィールドコアに磁気吸着され、ブレーキライニングがブレーキドラムから離間するので、ブレーキドラムの制動を解放することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエレベータ用巻上げ装置には、モータ回転体と同心状に配設された円柱状のフィールドコアの外周面に、円弧状のアーマチュアを周方向に間隔をおいて配設した構造の電磁ドラムブレーキが使用されていたが、電磁ドラムブレーキの軽量小型化を図るためには、また、電磁ドラムブレーキの各部品の形状を簡素化して生産性向上を図るためには、産業用ロボットのモータ用ブレーキと同様に、ブレーキドラムとして設けられたモータ回転体の制動面の周方向に間隔をおいて配設される電磁ドラムブレーキを使用した方が最適であると考えられた。
【００１０】
また、ドラムブレーキにおいては、制動時におけるブレーキライニングの圧力分布が、ブレーキドラムの回転方向側よりブレーキドラムの反回転方向側が大きくなるため、ブレーキシューのブレーキドラムの回転方向側が制動ばねの押圧力に抗してフィールドコア側に傾き、制動時における制動力が低下するということが知られており、ブレーキドラムの制動面の周方向に間隔をおいて配設される従来の電磁ドラムブレーキにおいても、このような制動時における制動力の低下を抑制するための対策が必要であった。
【００１１】
さらに、従来の電磁ドラムブレーキは、ブレーキライニングが摩耗するとアーマチュアとフィールドコアの磁極面との間のエアギャップが広くなり、励磁コイルの磁気回路の磁気抵抗が大きくなるので、ブレーキライニングの摩耗に伴うエアギャップの調整が必要であった。この発明は、ブレーキドラムの制動面の周方向に間隔をおいて配設される電磁ドラムブレーキにおいて、制動時の制動力の低下を抑制することができる電磁ドラムブレーキを提供することを目的とする。また、ブレーキドラムの制動面の周方向に間隔をおいて配設される電磁ドラムブレーキにおいて、エアギャップの調整が簡単にできる電磁ドラムブレーキを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、第１の発明の電磁ドラムブレーキは、ブレーキドラム（１）の制動面（１ａ）の周方向に間隔をおいて配設される電磁ドラムブレーキ（ＬＢ、ＲＢ）において、長手方向の略中央の内極部（３ａ）と、この内極部（３ａ）の周りに形成された励磁コイル（３ｇ）のコイル収容部（３ｂ）と、長手方向の両端部に形成された支持部（３ｃ）と、この支持部（３ｃ）と前記コイル収容部（３ｂ）との間に形成された外極部（３ｄ）が設けられ、前記内極部（３ａ）と前記外極部（３ｄ）の平面を磁極面とした平面視略矩形状のフィールドコア（３）と、ブレーキライニング（８ａ）の取付け部（７ａ）から長手方向の両側に延設され、端面が第１の隙間をおいて前記フィールドコア（３）の支持部（３ｃ）と対向した一対の脚部（７ｂ）が設けられているとともに、前記フィールドコア（３）に支持され前記ブレーキドラム（１）の制動面（１ａ）に接離自在な平面視略矩形状のブレーキシュー（６）と、このブレーキシュー（６）と前記フィールドコア（３）との間のアーマチュア収容部（９）に収容され、前記ブレーキシュー（６）と連結されているとともに、磁気吸着面が前記フィールドコア（３）の磁極面と前記第１の隙間より狭く設定された第２の隙間をおいて対向した平面視略矩形状のアーマチュア（１０）と、前記フィールドコア（３）の支持部（３ｃ）と前記ブレーキシュー（６）の脚部（７ｂ）の端面との間に介装され、前記ブレーキシュー（６）を前記ブレーキドラム（１）の制動面に押圧する複数の制動ばね（５）を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、第２の発明の電磁ドラムブレーキは、第１の発明の電磁ドラムブレーキにおいて、複数の隙間調整手段（１１）により、アーマチュア（１０）とブレーキシュー（６）を連結したことを特徴とする。さらに、第３の発明の電磁ドラムブレーキは、第２の発明の電磁ドラムブレーキにおいて、隙間調整手段（１１）は、一方に右ネジ部（１２ａ）が他方に左ネジ部（１２ｂ）が形成された調整ボルト（１２）と、この調整ボルト（１２）の各ネジ部（１２ａ、１２ｂ）に螺合された一対のナット（１３）で構成され、調整ボルト（１２）のネジ部（１２ａ、１２ｂ）をブレーキシュー（６）とアーマチュア（１０）に穿設されたネジ穴（７ｅ、１０ａ）に螺合してナット（１３）で固定することにより、ブレーキシュー（６）とアーマチュア（１０）が連結されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明の電磁ドラムブレーキ（ＬＢ、ＲＢ）は、フィールドコア（３）が固定部材に固定される支持板（２）に支持され、制動ばね（５）の押圧力によりブレーキシュー（６）のブレーキライニング（８ａ）がブレーキドラム（１）の制動面（１ａ）に押圧される。また、フィールドコア（３）に収容した励磁コイル（３ｇ）に通電すると、制動ばね（５）の押圧力に抗してアーマチュア（１０）の磁気吸着面がフィールドコア（３）の磁極面に磁気吸着されるとともに、アーマチュア（１０）に連結されたブレーキシュー（６）のブレーキライニング（８ａ）がブレーキドラム（１）の制動面（１ａ）から離間する。さらに、この発明の電磁ドラムブレーキ（ＬＢ、ＲＢ）は、ブレーキライニング（８ａ）の摩耗により第２の隙間が広くなるが、隙間調整手段（１１）により第２の隙間を調整することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態として図１〜図８に図示した電磁ドラムブレーキは、エレベータ用巻上機の保持用ブレーキとして開発されたものである。図１は、電磁ドラムブレーキの使用説明図であり、特開２００１−７２３５８号公報のモータ回転体（公報において符号１９の回転体）の内側に２つの電磁ドラムブレーキが組込まれた状態が図示されている。図２は電磁ドラムブレーキの平面図である。図３は図２の一部を断面とした側面図であり、図４は図３の要部拡大図である。図５はフィールドコアの平面図であり、図６は図５の一部を断面とした側面図である。図７はブレーキシュー本体の平面図であり、図８は図７の一部を断面とした側面図である。なお、以下の説明においては、モータ回転体をブレーキドラムとして説明する。
【００１６】
エレベータ用巻上機は、ブレーキドラム１の円筒状制動面１ａの周方向に１８０度離れた状態で、左側の電磁ドラムブレーキＬＢと右側の電磁ドラムブレーキＲＢが組込まれている。また、各電磁ドラムブレーキＬＢ、ＲＢのフィールドコア３は、ブレーキドラム１と同軸線上に配設され、図示せぬ固定部材に固定された支持板２に取付けられている（図１参照）。なお、電磁ドラムブレーキＬＢと電磁ドラムブレーキＲＢは、後述する動作確認手段１６の取付け位置が左右逆になっている構成が相異しているだけであり、以下、電磁ドラムブレーキＬＢの構成と作用のみを説明する。
【００１７】
電磁ドラムブレーキＬＢは、平面視略矩形状のフィールドコア３と、同様に平面視矩形状のブレーキシュー６、および同様に平面視略矩形状のアーマチュア１０が設けられている。フィールドコア３は、機械構造用炭素鋼鋼材を機械加工することにより形成されたものであり、図５と図６に図示したように、平面視略矩形状で、かつ扁平状に形成されている。また、フィールドコア３の長手方向の中央には、角柱状の内極部３ａが形成され、その内極部３ａの周りには、凹陥状のコイル収容部３ｂが形成されている。なお、コイル収容部３ｂには、巻線された励磁コイル３ｇが嵌合され絶縁樹脂で固められている。
【００１８】
さらに、フィールドコア３の長手方向の両端部には、内極部３ａを形成した部位より幅の狭い支持部３ｃが個々に形成され、支持部３ｃとコイル収容部３ｂとの間には、内極部３ａを形成した部位と同じ幅の外極部３ｄが個々に形成されている。また、フィールドコア３の各支持部３ｃには、一対の有底状のピン穴３ｅと有底状のばね挿入穴３ｆが穿設され、ピン穴３ｅにはガイドピン４が植設され、ばね挿入穴３ｆには制動ばね５が挿入されている。なお、内極部３ａと外極部３ｄの後述するアーマチュア１０との対向面は、同じ高さに形成され平坦な磁極面として設けられている。また、コイル収容部３ｂは、長手方向において内極部３ａと外極部３ｄが対向する部分のみが溝に形成されている。なお、フィールドコア３の外極部３ｄの一部分には、このフィールドコア３の磁極面とアーマチュア１０の磁気吸着面との磁気吸着音を防止するための図示せぬゴム片が固着される。
【００１９】
ブレーキシュー６のブレーキシュー本体７は、図７と図８に図示したように、機械構造用炭素鋼鋼材を鍛造加工することにより平面視略矩形状に形成され、長手方向の中央が、フィールドコア３の内極部３ａと外極部３ｄに間隔をおいて配設されたブレーキライニング８ａの取付け部７ａとして設けられている。また、ブレーキシュー本体７には、取付け部７ａの端部から長手方向の両側に個々に延設された側面視略円弧状の脚部７ｂが形成されている。このブレーキシュー本体７の脚部７ｂの端面は、フィールドコア３の支持部３ｃと第１の隙間をおいて対向しているとともに、各脚部７ｂには、その端面に開口する一対のピン挿入穴７ｃと、ばね挿入穴７ｄが穿設されている。また、ピン挿入穴７ｃには、フィールドコア３の支持部３ｃから突出したガイドピン４が挿入され、ばね挿入穴７ｄには、フィールドコア３の支持部３ｃから突出した制動ばね５が挿入されている。さらに、ブレーキシュー本体７の取付け部７ａの外側には、消耗品であるブレーキライニング８ａが取り外し可能に固定されたパッド８が２本のボルトにより取付けられている。なお、ブレーキシュー本体７の各ピン挿入穴７ｃには、金属製カラーの内周面に低摩擦係数で耐摩耗特性が良好な合成樹脂材料の被覆層が形成された図示せぬブッシュが圧入嵌合され、ガイドピン４はブッシュに挿入されている。
【００２０】
フィールドコア３とブレーキシュー本体７との間のアーマチュア収容部９には、機械構造用炭素鋼鋼材を直方体の形状に機械加工することにより形成されたアーマチュア１０が収容されている。アーマチュア１０は、フィールドコア３の磁極面と第２の隙間（エアギャップ）をおいて対向する面が平坦な磁気吸着面として設けられている。また、アーマチュア１０には、その長手方向の両端部側にネジ穴１０ａが個々に形成されているとともに、ブレーキシュー本体７の取付け部７ａにも、ネジ穴１０ａと同軸上に設けられた一対のネジ穴７ｅが穿設され、これらネジ穴１０ａ、７ｅに隙間調整手段１１のネジ部を螺合することにより、ブレーキシュー６とアーマチュア１０は一体に連結されている。なお、第２の隙間（エアギャップ）は、寸法が０．２mm程度の隙間であり、第１の隙間より小さく設定されている。
【００２１】
隙間調整手段１１は、ブレーキシュー本体７のネジ穴７ｅに螺合された右ネジ部１２ａと、アーマチュア１０のネジ穴１０ａに螺合された左ネジ部１２ｂ、およびこれらネジ部１２ａ、１２ｂの間の係合部１２ｃが形成された調整ボルト１２と、この調整ボルト１２の右ネジ部１２ａと左ネジ部１２ｂに螺合された一対のナット１３により構成されている。このような隙間調整手段１１は、一対のナット１３を係合部１２ｃ側に螺合後退させてから調整ボルト１２を回動することにより、ブレーキシュー本体７の取付け部７ａとアーマチュア１０との対向面間の寸法を調整することができる。すなわち、図１のように電磁ドラムブレーキＬＢ、ＲＢをブレーキドラム１の内側に組み込み、調整ボルト１２を回動して第２の隙間（エアギャップ）を調整した後で、一方のナット１３をブレーキシュー本体７に締め付け、他方のナット１３をアーマチュア１０に締め付けることにより、第２の隙間の寸法を調整することができる。
【００２２】
次に、図面に図示された電磁ドラムブレーキＬＢに付設された解放保持手段１４と押圧力調整手段１５およびアーマチュア１０の動作確認手段１６について説明する。解放保持手段１４は、アーマチュア１０の長手方向の中央に穿設された貫通穴１０ｂに挿通され、フィールドコア３の内極部３ａの中央に穿設されたネジ穴３ｈに螺合された解放ボルト１４ａと、この解放ボルト１４ａに螺合され端面がアーマチュア１０に締め付けられたナット１４ｂにより構成され、電磁ドラムブレーキＬＢをブレーキドラム１内に組込むまで、アーマチュア１０の磁気吸着面をフィールドコア３の磁極面に当接させた状態に保持する。この解放保持手段１４は、電磁ドラムブレーキＬＢをブレーキドラム１内に組込んだ後、取り外される。
【００２３】
押圧力調整手段１５は、アーマチュア１０に穿設されたネジ穴に螺合された押圧ボルト１５ａと、この押圧ボルト１５ａに螺合され端面がアーマチュア１０に締め付けられたナット１５ｂと、フィールドコア３の内極部３ａに穿設され押圧ボルト１５ａの先端が挿入された有底状のばね穴３ｉと、このばね穴３ｉに挿入された押圧ばね１５ｃと、ばね穴３ｉに収容され押圧ばね１５ｃと押圧ボルト１５ａの先端との間に介装された当接板１５ｄにより構成されている。この押圧調整手段１５は、ブレーキシュー６のブレーキライニング７をブレーキドラム１の制動面１ａに押圧する押圧力を微調整することができる。
【００２４】
アーマチュア１０の動作確認手段１６は、フィールドコア３の支持部３ｃの側面に装着されたリミットスイッチ１６ａと、支持部３ｃの側面に回動自在に支持されたスイッチアーム１６ｂと、アーマチュア１０に位置調整自在に固定された検知板１６ｃにより構成されている。この動作確認手段１６は、アーマチュア１０がフィールドコア３に磁気吸着されることにより、検知板１６ｃがスイッチアーム１６ｂに当接するとともに、スイッチアーム１６ｂが回動してリミットスイッチ１６ａのスイッチを押す。したがって、リミットスイッチ１６ａの作動により、電磁ドラムブレーキＬＢによるブレーキドラム１の制動が解放されたことを確認することができる。
【００２５】
このように構成された電磁ドラムブレーキＬＢは、励磁コイル３ｇへの通電が断たれているときは、制動ばね５と押圧ばね１５ｃの押圧力によりブレーキシュー６のブレーキライニング８ａをブレーキドラム１の制動面１ａに押圧して、ブレーキドラム１を停止した状態に保持している。また、電磁ドラムブレーキＬＢは、励磁コイル３ｇに通電することにより、制動ばね５と押圧ばね１５ｃの押圧力に抗してアーマチュア１０の磁気吸着面がフィールドコア３の磁極面に磁気吸着されるとともに、ブレーキシュー６のブレーキライニング８ａがブレーキドラム１の制動面１ａから離間するので、ブレーキドラム１の制動が解放される。
【００２６】
また、実施の形態として図示した電磁ドラムブレーキＬＢは、フィールドコア３に外極部３ｄより長手方向外側に延設された支持部３ｃを設けるとともに、ブレーキショー６にブレーキライニング８ａの取付け部７ａより長手方向外側に延設された脚部７ｂを設け、フィールドコア３の支持部３ｃとブレーキシュー６の脚部７ｂの端面との間に制動ばね５を介装して、ブレーキライニング８ａの長手方向の寸法より、フィールドコア３の各支持部３ｃに配設された制動ばね５の間隔を広くしたので、ブレーキドラム１の制動時におけるブレーキシュー６のフィールドコア３側への傾きが抑制される。
【００２７】
以上、この発明の実施の形態として、エレベータ用巻上機のモータ用ブレーキとして使用して最適な電磁ドラムブレーキを説明したが、この発明の電磁ドラムブレーキは、クレーンやエスカレータ、産業用ロボット等のモータ用ブレーキとして使用することもできる。また、この発明の実施の形態として、凸円弧状のブレーキライニングが取付けられた内拡式の電磁ドラムブレーキを説明したが、この発明の電磁ドラムブレーキは、ブレーキライニングの形状を変えることにより、ブレーキドラムの円筒部の外周面を制動する電磁ドラムブレーキや円板状のブレーキディスクの側面を制動する電磁ディスクブレーキとして使用することができる。
【００２８】
さらに、この発明の実施の形態として、ブレーキシュー本体７にブレーキライニング８ａのパッド８を着脱可能に取付けた構造のブレーキシュー６を説明したが、この発明の電磁ドラムブレーキは、ブレーキシュー本体７にブレーキライニング８ａを直接貼り付けた構造のブレーキシュー６を組込んでもよい。
【００２９】
【発明の効果】
第１の発明の電磁ドラムブレーキは、ブレーキシューにブレーキライニングの取付け部からブレーキドラムの周方向に延設された一対の脚部を設け、このブレーキシューの脚部の端面とフィールドコアの支持部との間に制動ばねを介装して、制動時のブレーキシューの傾きを防止したので、制動時における制動力の低下やブレーキライニングの偏摩耗、および制動鳴き音（ノイズ）の発生等を抑制することができる。
【００３０】
第２の発明の電磁ドラムブレーキは、ブレーキシューとアーマチュアを隙間調整手段により連結したので、アーマチュアの磁気吸着面とフィールドコアの磁極面との間の第２の隙間を調整することができる。したがって、この発明の電磁ドラムブレーキは、エレベータ用巻上機等のブレーキとして長期使用することができる。
【００３１】
第３の発明の電磁ドラムブレーキは、隙間調整手段を、一方に右ネジ部が他方に左ネジ部が形成された調整ボルトと、この調整ボルトの各ネジ部に螺合された一対のナットで構成して、調整ボルトのネジ部をブレーキシューとアーマチュアに穿設されたネジ穴に螺合してナットで固定することにより、ブレーキシューとアーマチュアを連結したので、アーマチュアの磁気吸着面とフィールドコアの磁極面との間の第２の隙間を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電磁ドラムブレーキの使用説明図である。
【図２】この発明の実施の形態として図示された電磁ドラムブレーキの平面図である。
【図３】図２の電磁ドラムブレーキの一部を断面とした側面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】フィールドコアの平面図である。
【図６】図５のフィールドコアの一部を断面とした側面図である。
【図７】ブレーキシュー本体の平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１ブレーキドラム
３フィールドコア
５制動ばね
６ブレーキシュー
７ブレーキシュー本体
８ａブレーキライニング
１０アーマチュア
１１隙間調整手段
１２調整ボルト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-excitation actuating electromagnetic drum brake that is optimally used as a motor brake for an elevator hoist or an industrial robot.
[0002]
[Prior art]
The electromagnetic drum brake has been proposed to be used as a braking brake for braking a rotating body of a drive motor of an elevator hoist or a holding brake for holding the rotating body in a stopped state (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-72358). No., JP-A No. 2000-232754, JP-A No. 2001-343033).
[0003]
An elevator hoisting device proposed as a second embodiment in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-72358 includes an eccentric oscillating speed reducer in which an internal gear having an outer peripheral surface formed with a sheep groove is provided on the right side surface of a fixing member. And a drive motor provided with a motor coil provided on the fixed member side and a permanent magnet provided on the input shaft side of the speed reducer. Further, the permanent magnet of the drive motor is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the motor rotating body (brake drum) mounted on the input shaft of the speed reducer, and inside the motor rotating body, the cylindrical portion of the motor rotating body is provided. An inward expansion type non-excitation operation type electromagnetic drum brake provided with a brake shoe for braking an inner peripheral surface (braking surface of the brake drum) is provided.
[0004]
The electromagnetic drum brake is disposed between the disc portion of the bottomed cylindrical case fixed to the fixing member and the disc portion of the motor rotor, and the field core supported by the disc portion of the case, The field core is interposed between the outer peripheral surface of the field core and the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the motor rotor, and is supported by the field core so as to be movable only in the radial direction by a plurality of connecting rods. Two arcuate armatures arranged 180 degrees apart are provided. The electromagnetic drum brake includes a plurality of braking springs inserted into the bottomed hole of the field core and pressing the arcuate outer peripheral surface of the armature against the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the motor rotating body, and the pressing force of the braking springs. In contrast, an exciting coil is provided that magnetically attracts the magnetic attracting surface of the armature to the outer peripheral surface (magnetic pole surface) of the field core.
[0005]
In the elevator hoisting device having such a configuration, when the drive motor is stopped, the energization to the exciting coil of the electromagnetic drum brake is cut off, and the outer peripheral surface of the armature is pressed against the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the motor rotating body. Therefore, the state where the motor rotating body is stopped is held. Further, the elevator hoisting device energizes the exciting coil of the electromagnetic drum brake so that the armature is magnetically attracted to the field core against the pressing force of the braking spring, and the armature is the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the motor rotating body. Therefore, the braking of the motor rotating body is released and the drive motor can be driven.
[0006]
The electromagnetic drum brake of the elevator hoisting device has an arc-shaped release plate provided on the inner peripheral surface of the field core and connected to the armature by a release rod, and is rotatably supported by the field core and has one end at the release plate. A manual release device provided with a release lever or the like that can be contacted and separated is attached to the armature, and the armature can be separated from the inner peripheral surface of the motor rotating body by an external operation without energizing the exciting coil.
[0007]
On the other hand, as this type of electromagnetic drum brake, there are electromagnetic drum brakes developed by the applicant as motor brakes for industrial robots (Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-17035, Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-82337, Japanese Utility Model Laid-Open No. 1). -See 82338). In the electromagnetic drum brake disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 64-17035, a field core having a substantially rectangular shape in plan view on which a flat magnetic pole surface is formed, and a flat magnetic attracting surface magnetically attracted to the magnetic pole surface of the field core are formed. A substantially rectangular armature in plan view and a brake lining fixed to the armature and frictionally engaged with the braking surface of the brake drum are provided, and the field core and the armature are connected by a leaf spring.
[0008]
The electromagnetic drum brake having such a configuration is disposed at intervals in the circumferential direction of the braking surface of the brake drum. Further, each electromagnetic drum brake can brake the brake drum by pressing the brake lining against the brake drum by the pressing force of the brake spring in the non-excited state where the energization to the exciting coil of the field core is cut off. At the same time, in the energized state where the field core exciting coil is energized, the armature is magnetically attracted to the field core against the pressing force of the braking spring, and the brake lining is separated from the brake drum, thus releasing the braking of the brake drum. be able to.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional elevator hoisting device, an electromagnetic drum brake having a structure in which arc-shaped armatures are disposed at intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of a columnar field core disposed concentrically with a motor rotor. However, in order to reduce the weight and size of electromagnetic drum brakes, and to improve the productivity by simplifying the shape of each part of the electromagnetic drum brakes, the brakes for motors of industrial robots are used. Similarly, it was considered optimal to use an electromagnetic drum brake disposed at intervals in the circumferential direction of the braking surface of the motor rotor provided as a brake drum.
[0010]
In the case of drum brakes, the brake lining pressure distribution during braking is greater on the counter-rotation direction side of the brake drum than on the rotation direction side of the brake drum. On the other hand, it is known that the braking force at the time of braking declines against the field core side, and even in the conventional electromagnetic drum brake arranged at intervals in the circumferential direction of the braking surface of the brake drum, Measures for suppressing such a decrease in braking force during braking are required.
[0011]
Furthermore, in the conventional electromagnetic drum brake, when the brake lining is worn, the air gap between the armature and the magnetic pole surface of the field core is widened, and the magnetic resistance of the magnetic circuit of the exciting coil is increased. It was necessary to adjust the air gap. An object of the present invention is to provide an electromagnetic drum brake capable of suppressing a decrease in braking force during braking in an electromagnetic drum brake disposed at intervals in the circumferential direction of the braking surface of the brake drum. . It is another object of the present invention to provide an electromagnetic drum brake in which an air gap can be easily adjusted in an electromagnetic drum brake disposed at intervals in the circumferential direction of the braking surface of the brake drum.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the electromagnetic drum brake of the first invention is an electromagnetic drum brake (LB, RB) disposed at intervals in the circumferential direction of the braking surface (1a) of the brake drum (1). ), The inner pole portion (3a) at the substantially central portion in the longitudinal direction, the coil accommodating portion (3b) of the exciting coil (3g) formed around the inner pole portion (3a), and both ends in the longitudinal direction. A formed support portion (3c) and an outer pole portion (3d) formed between the support portion (3c) and the coil housing portion (3b) are provided, and the inner pole portion (3a) and the The field core (3) having a substantially rectangular shape in plan view with the plane of the outer pole portion (3d) as the magnetic pole surface and the attachment portion (7a) of the brake lining (8a) are extended on both sides in the longitudinal direction, and the end faces are 1 with the support (3c) of the field core (3) with a gap of 1 The pair of legs (7b) is provided, and the brake shoe (in a substantially rectangular shape in plan view) supported by the field core (3) and detachable from the braking surface (1a) of the brake drum (1) ( 6) and an armature accommodating portion (9) between the brake shoe (6) and the field core (3), coupled to the brake shoe (6), and having a magnetic attracting surface on the field A substantially rectangular armature (10) in plan view facing the magnetic pole surface of the core (3) with a second gap set narrower than the first gap, and a support portion (3c) of the field core (3) ) And the end surface of the leg (7b) of the brake shoe (6), and a plurality of braking springs (5) for pressing the brake shoe (6) against the braking surface of the brake drum (1) This The features.
[0013]
The electromagnetic drum brake of the second invention is the electromagnetic drum brake of the first invention, wherein the armature (10) and the brake shoe (6) are connected by a plurality of gap adjusting means (11). . Further, the electromagnetic drum brake of the third invention is the electromagnetic drum brake of the second invention, wherein the gap adjusting means (11) is formed with a right screw part (12a) on one side and a left screw part (12b) on the other side. The adjustment bolt (12) and a pair of nuts (13) screwed to the respective screw portions (12a, 12b) of the adjustment bolt (12), and the screw portions (12a, 12b) of the adjustment bolt (12) ) Are screwed into the screw holes (7e, 10a) drilled in the brake shoe (6) and the armature (10) and fixed with the nut (13), so that the brake shoe (6) and the armature (10) are It is connected.
[0014]
The electromagnetic drum brake (LB, RB) of the present invention is supported by a support plate (2) on which a field core (3) is fixed to a fixing member, and a brake shoe (6) is braked by a pressing force of a brake spring (5). The lining (8a) is pressed against the braking surface (1a) of the brake drum (1). Further, when the exciting coil (3g) accommodated in the field core (3) is energized, the magnetic attracting surface of the armature (10) is magnetized to the magnetic pole surface of the field core (3) against the pressing force of the braking spring (5). The brake lining (8a) of the brake shoe (6) connected to the armature (10) is separated from the braking surface (1a) of the brake drum (1). Further, in the electromagnetic drum brake (LB, RB) of the present invention, the second gap is widened by wear of the brake lining (8a), but the second gap can be adjusted by the gap adjusting means (11).
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electromagnetic drum brake illustrated in FIGS. 1 to 8 as an embodiment of the present invention has been developed as a holding brake for an elevator hoist. FIG. 1 is an explanatory view of the use of an electromagnetic drum brake, and shows a state in which two electromagnetic drum brakes are incorporated inside a motor rotating body (rotary body of reference numeral 19 in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-72358). ing. FIG. 2 is a plan view of the electromagnetic drum brake. FIG. 3 is a side view in which a part of FIG. 2 is taken as a cross section, and FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. FIG. 5 is a plan view of the field core, and FIG. 6 is a side view of a part of FIG. FIG. 7 is a plan view of the brake shoe body, and FIG. 8 is a side view with a part of FIG. In the following description, the motor rotor is described as a brake drum.
[0016]
In the elevator hoisting machine, the left electromagnetic drum brake LB and the right electromagnetic drum brake RB are incorporated in a state of being 180 degrees apart in the circumferential direction of the cylindrical braking surface 1 a of the brake drum 1. Further, the field core 3 of each electromagnetic drum brake LB, RB is disposed on the same axis as the brake drum 1 and is attached to a support plate 2 fixed to a fixing member (not shown) (see FIG. 1). The electromagnetic drum brake LB and the electromagnetic drum brake RB are different only in the configuration in which the mounting position of an operation confirmation means 16 described later is reversed left and right. Hereinafter, the configuration and operation of the electromagnetic drum brake LB are different. I will explain only.
[0017]
The electromagnetic drum brake LB includes a field core 3 having a substantially rectangular shape in plan view, a brake shoe 6 having a rectangular shape in plan view, and an armature 10 having a substantially rectangular shape in plan view. The field core 3 is formed by machining a carbon steel material for machine structure, and has a substantially rectangular shape in plan view and a flat shape as illustrated in FIGS. 5 and 6. . Further, a prismatic inner pole portion 3a is formed at the center of the field core 3 in the longitudinal direction, and a concave coil housing portion 3b is formed around the inner pole portion 3a. A coiled exciting coil 3g is fitted into the coil housing portion 3b and is fixed with an insulating resin.
[0018]
Further, at both ends in the longitudinal direction of the field core 3, support portions 3c having a narrower width than the portion where the inner pole portion 3a is formed are individually formed, and between the support portion 3c and the coil housing portion 3b, The outer pole portions 3d having the same width as the portion where the pole portions 3a are formed are individually formed. Each support portion 3c of the field core 3 is provided with a pair of bottomed pin holes 3e and a bottomed spring insertion hole 3f, and a guide pin 4 is implanted in the pin hole 3e. A brake spring 5 is inserted into the insertion hole 3f. Note that the opposing surfaces of the inner pole portion 3a and the outer pole portion 3d, which will be described later, with an armature 10 are formed at the same height and are provided as flat magnetic pole surfaces. Moreover, the coil accommodating part 3b is formed in the groove only in the part where the inner pole part 3a and the outer pole part 3d face each other in the longitudinal direction. A rubber piece (not shown) for preventing magnetically attracting noise between the magnetic pole surface of the field core 3 and the magnetic attracting surface of the armature 10 is fixed to a part of the outer pole portion 3d of the field core 3.
[0019]
As shown in FIGS. 7 and 8, the brake shoe body 7 of the brake shoe 6 is formed in a substantially rectangular shape in plan view by forging a carbon steel material for machine structure, and the center in the longitudinal direction is the field core. 3 is provided as a mounting portion 7a of a brake lining 8a disposed at an interval between the inner pole portion 3a and the outer pole portion 3d. Further, the brake shoe main body 7 is formed with leg portions 7b each having a substantially arc shape in side view and extending individually from both ends in the longitudinal direction from the end portion of the attachment portion 7a. The end surface of the leg portion 7b of the brake shoe main body 7 is opposed to the support portion 3c of the field core 3 with a first gap, and a pair of pins that open to the end surface is inserted into each leg portion 7b. A hole 7c and a spring insertion hole 7d are formed. A guide pin 4 protruding from the support portion 3c of the field core 3 is inserted into the pin insertion hole 7c, and a braking spring 5 protruding from the support portion 3c of the field core 3 is inserted into the spring insertion hole 7d. Yes. Further, a pad 8 to which a brake lining 8a, which is a consumable item, is detachably fixed is attached to the outside of the attachment portion 7a of the brake shoe body 7 by two bolts. A bush (not shown) in which a coating layer of a synthetic resin material having a low friction coefficient and good wear resistance is formed on the inner peripheral surface of the metal collar is press-fitted into each pin insertion hole 7c of the brake shoe body 7. The guide pin 4 is inserted into the bush.
[0020]
An armature housing portion 9 between the field core 3 and the brake shoe main body 7 houses an armature 10 formed by machining a carbon steel material for machine structure into a rectangular parallelepiped shape. The armature 10 is provided with a flat magnetic attracting surface that faces the magnetic pole surface of the field core 3 with a second gap (air gap) therebetween. The armature 10 is formed with screw holes 10a individually at both ends in the longitudinal direction, and a pair of mounting holes 7a of the brake shoe body 7 are provided coaxially with the screw holes 10a. Screw holes 7e are formed, and the brake shoe 6 and the armature 10 are integrally connected by screwing the screw portions of the gap adjusting means 11 into these screw holes 10a and 7e. The second gap (air gap) is a gap having a dimension of about 0.2 mm, and is set smaller than the first gap.
[0021]
The gap adjusting means 11 includes a right screw portion 12a screwed into the screw hole 7e of the brake shoe body 7, a left screw portion 12b screwed into the screw hole 10a of the armature 10, and the screw portions 12a and 12b. The adjusting bolt 12 is formed with a pair of nuts 13 screwed into the right screw portion 12a and the left screw portion 12b of the adjusting bolt 12. Such a gap adjusting means 11 rotates the adjusting bolt 12 after the pair of nuts 13 are screwed and retracted toward the engaging portion 12c, so that the mounting portion 7a of the brake shoe body 7 and the armature 10 are opposed to each other. The dimension between the faces can be adjusted. That is, as shown in FIG. 1, the electromagnetic drum brakes LB and RB are incorporated inside the brake drum 1, the adjustment bolt 12 is rotated to adjust the second gap (air gap), and then one nut 13 is braked. By tightening the shoe body 7 and tightening the other nut 13 to the armature 10, the dimension of the second gap can be adjusted.
[0022]
Next, the release holding means 14, the pressing force adjusting means 15, and the operation checking means 16 of the armature 10 attached to the electromagnetic drum brake LB shown in the drawings will be described. The release holding means 14 is inserted into a through hole 10b drilled in the center in the longitudinal direction of the armature 10, and is a release bolt screwed into a screw hole 3h drilled in the center of the inner pole portion 3a of the field core 3. 14 a and a nut 14 b screwed into the release bolt 14 a and having an end surface fastened to the armature 10. The magnetic attraction surface of the armature 10 is used as the magnetic pole of the field core 3 until the electromagnetic drum brake LB is assembled into the brake drum 1. Hold in contact with the surface. The release holding means 14 is removed after the electromagnetic drum brake LB is incorporated into the brake drum 1.
[0023]
The pressing force adjusting means 15 includes a pressing bolt 15 a screwed into a screw hole drilled in the armature 10, a nut 15 b screwed into the pressing bolt 15 a and having an end surface fastened to the armature 10, and the field core 3. A bottomed spring hole 3i that is formed in the inner pole portion 3a and into which the tip of the pressing bolt 15a is inserted, a pressing spring 15c that is inserted into the spring hole 3i, and a pressing spring 15c that is accommodated in the spring hole 3i and presses The contact plate 15d is interposed between the front end of the bolt 15a. The pressing adjusting means 15 can finely adjust the pressing force that presses the brake lining 7 of the brake shoe 6 against the braking surface 1 a of the brake drum 1.
[0024]
The operation check means 16 of the armature 10 is adjusted in position by the limit switch 16a mounted on the side surface of the support portion 3c of the field core 3, the switch arm 16b rotatably supported on the side surface of the support portion 3c, and the armature 10. The detection plate 16c is freely fixed. In the operation confirmation means 16, when the armature 10 is magnetically attracted to the field core 3, the detection plate 16c comes into contact with the switch arm 16b, and the switch arm 16b rotates to push the switch of the limit switch 16a. Therefore, it can be confirmed that the braking of the brake drum 1 by the electromagnetic drum brake LB is released by the operation of the limit switch 16a.
[0025]
The electromagnetic drum brake LB configured in this way causes the brake lining 8a of the brake shoe 6 to brake the brake drum 1 by the pressing force of the braking spring 5 and the pressing spring 15c when the energization to the exciting coil 3g is cut off. The brake drum 1 is held in a stopped state by pressing against the surface 1a. The electromagnetic drum brake LB is magnetically attracted to the magnetic pole surface of the field core 3 against the pressing force of the braking spring 5 and the pressing spring 15c by energizing the exciting coil 3g. Since the brake lining 8a of the brake shoe 6 is separated from the braking surface 1a of the brake drum 1, the braking of the brake drum 1 is released.
[0026]
In the electromagnetic drum brake LB shown as an embodiment, the field core 3 is provided with a support portion 3c extending outward in the longitudinal direction from the outer pole portion 3d, and the brake show 6 is provided with an attachment portion 7a of the brake lining 8a. A leg portion 7b extending outward in the longitudinal direction is provided, and a braking spring 5 is interposed between the support portion 3c of the field core 3 and the end surface of the leg portion 7b of the brake shoe 6, and the longitudinal direction of the brake lining 8a Since the distance between the braking springs 5 disposed on the respective support portions 3c of the field core 3 is made wider than the above-described dimension, the inclination of the brake shoe 6 toward the field core 3 during braking of the brake drum 1 is suppressed.
[0027]
As described above, as an embodiment of the present invention, the optimum electromagnetic drum brake used as a motor brake for an elevator hoist has been described. However, the electromagnetic drum brake of the present invention is applicable to cranes, escalators, industrial robots, etc. It can also be used as a motor brake. Further, as an embodiment of the present invention, an inward expansion type electromagnetic drum brake to which a convex arc-shaped brake lining is attached has been described. However, the electromagnetic drum brake of the present invention can be controlled by changing the shape of the brake lining. It can be used as an electromagnetic drum brake that brakes the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the drum or an electromagnetic disk brake that brakes the side surface of a disc-shaped brake disc.
[0028]
Furthermore, as an embodiment of the present invention, the brake shoe 6 having a structure in which the pad 8 of the brake lining 8a is detachably attached to the brake shoe main body 7 has been described, but the electromagnetic drum brake of the present invention is attached to the brake shoe main body 7. A brake shoe 6 having a structure in which the brake lining 8a is directly attached may be incorporated.
[0029]
【The invention's effect】
According to a first aspect of the present invention, an electromagnetic drum brake is provided with a pair of leg portions extending from a brake lining attachment portion in a circumferential direction of the brake drum to a brake shoe, and an end surface of the leg portion of the brake shoe and a field core support portion. A brake spring is interposed between the brake shoe and the brake shoe to prevent tilting during braking, reducing brake force reduction, brake lining uneven wear, and brake noise (noise). can do.
[0030]
In the electromagnetic drum brake of the second invention, since the brake shoe and the armature are connected by the gap adjusting means, the second gap between the armature magnetic attraction surface and the field core magnetic pole surface can be adjusted. Therefore, the electromagnetic drum brake of the present invention can be used for a long time as a brake for an elevator hoisting machine or the like.
[0031]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic drum brake comprising: a gap adjusting means, an adjustment bolt having a right-hand thread portion on one side and a left-hand thread portion on the other side; The brake shoe and the armature are connected by screwing the screw part of the adjustment bolt into the screw hole drilled in the brake shoe and the armature and fixing it with the nut. It is possible to easily adjust the second gap between the magnetic pole surface and the magnetic pole surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of use of an electromagnetic drum brake of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of an electromagnetic drum brake illustrated as an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view of a part of the electromagnetic drum brake of FIG.
4 is an enlarged view of a main part of FIG. 3;
FIG. 5 is a plan view of a field core.
6 is a side view with a cross section of a part of the field core of FIG. 5;
FIG. 7 is a plan view of a brake shoe main body.
8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brake drum 3 Field core 5 Brake spring 6 Brake shoe 7 Brake shoe main body 8a Brake lining 10 Armature 11 Crevice adjustment means 12 Adjustment bolt

Claims

In the electromagnetic drum brake arranged at intervals in the circumferential direction of the braking surface of the brake drum,
An inner pole portion at a substantially central portion in the longitudinal direction, a coil housing portion for an exciting coil formed around the inner pole portion, a support portion formed at both ends in the longitudinal direction, and the support portion and the coil housing portion. A field core having a substantially rectangular shape in plan view with a plane of the inner pole part and the outer pole part as a magnetic pole surface,
A pair of leg portions that extend from the brake lining mounting portion on both sides in the longitudinal direction and whose end faces face the support portion of the field core with a first gap are provided and supported by the field core. A brake shoe having a substantially rectangular shape in plan view that can be brought into contact with and separated from the braking surface of the brake drum;
The armature is accommodated in an armature accommodating portion between the brake shoe and the field core, is connected to the brake shoe, and a magnetic attraction surface is set to be narrower than the magnetic pole surface of the field core and the first gap. An armature having a substantially rectangular shape in plan view and facing each other with a gap of 2;
An electromagnetic drum comprising a plurality of braking springs interposed between a support portion of the field core and an end surface of a leg portion of the brake shoe and pressing the brake shoe against a braking surface of the brake drum. brake.

The electromagnetic drum brake according to claim 1, wherein the armature and the brake shoe are connected by a plurality of gap adjusting means.

The clearance adjustment means is composed of an adjustment bolt in which a right-hand thread portion is formed on one side and a left-hand thread portion on the other side, and a pair of nuts screwed to each screw portion of the adjustment bolt, and the screw portion of the adjustment bolt is braked The electromagnetic drum brake according to claim 2, wherein the brake shoe and the armature are connected by screwing into a screw hole formed in the shoe and the armature and fixing with a nut.